Канатными установками с несущим канатом

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 12Следующая ⇒

Содержание задания

1. Определить объем трелюемой пачки, м³.

2. Определить производительность канатной установки при трелевке деревьев, м³/смену.

Исходные данные задачи представлены в табл. 3, схема канатной установки – на рис. 5.

Рис. 5. Схема трелевочно-погрузочной канатной установки с несущим канатом для трелевки леса в полуподвешенном положении

1. Определение объема трелюемой пачки.

Вес трелюемой пачки (кН) определяется по формуле:

, (43)

где: Z_л – тяговое усилие лебедки, кН, (60, 0 для ГИЛМ-4; 40, 0 для ЛЛ-14) h_бл – КПД блока (h_бл =0, 97); G_к – вес каретки с частью грузового каната, кН (берется из задания); m₀ – коэффициент сопротивления движению каретки по несущему канату (определяется расчетным путем); g ‑ угол отклонения несущего каната от горизонтали, рад (определяется расчетным путем); k’ – коэффициент распределения веса пачки между кареткой установки и волоком (Приложение П. 7); j_п – коэффициент сопротивления движению пачки по волоку (0, 65…0, 75); a ‑ угол отклонения волока от горизонтали, рад (берется из задания).

Коэффициент сопротивления движению каретки по несущему канату определяется по формуле:

, (44)

где: m₁ – коэффициент трения в опорах катков каретки (m₁ =0, 02); d_ц – диаметр цапфы катка каретки, м (берется из задания); f – коэффициент трения качения катков каретки по несущему канату (f =0, 0005‑ 0, 0006); D_к – диаметр катка каретки, м (берется из задания).

Угол отклонения несущего каната от горизонтали:

g =b + d ± a (45)

где: b ‑ угол от превышения головной мачты над тыловой, рад; d ‑ угол, образуемый провисанием несущего каната, рад.

, (46)

где: h_г.м – высота головной мачты, м (берется из задания); h_т.м – высота тыловой мачты, м (берется из задания); L – расстояние между мачтами канатной установки, м (берется из задания).

, (47)

где: k₁ – коэффициент провисания несущего каната (k₁ =0, 05‑ 0, 06).

После определения всех значений величин, входящих в формулу, подсчитывается вес трелюемой пачки.

Объем древесины в трелюемой пачке (м³) определяется по формуле (30).

Определение производительности канатной установки

Часовая производительность канатной установки на трелевке определяется по формуле:

, (48)

где: j₁ – коэффициент использования рабочего времени (0, 76…0, 85); j₂ – коэффициент использования расчетного объема пачки (0, 8…0, 9); t₁ – время сбора пачки, с (определяется расчетным путем); t₂ – время отцепки пачки, с (определяется расчетным путем); l_п – среднее расстояние подтаскивания пачки к несущему канату, м (берется из задания); v_ср.п – средняя скорость подтаскивания пачки к несущему канату и оттаскивания захватного приспособления к месту зацепки пачки, м/с (определяется расчетным путем); l_ср – среднее расстояние трелевки, м (берется из задания); v_ср – средняя скорость движения каретки в обоих направлениях, м/с (определяется расчетным путем по данным характеристики рабочего и холостого барабанов лебедки).

Затраты времени на сбор t₁ и разгрузку пачки t₂ (с) определяются по формулам:

(49)

(50)

где: a₀ =138–246; b₀ =126–180; c₀ =7, 8–22, 8.

Средняя скорость движения каретки в обоих направлениях v_ср (м/с) определяется по формуле:

, (51)

где: v_р._ср – средняя скорость движения каретки с пачкой деревьев, м/с (определяется расчетным путем); v_х._ср – средняя скорость движения каретки в холостом направлении, м/с (определяется расчетным путем).

, (52)

где: v_{р. min} – скорость каната рабочего барабана на первом ряде витков, м/с (0, 42‑ 1, 19 для ГИЛМ-4; 0, 50‑ 6, 80 для ЛЛ-14); v_{р. max} – скорость каната рабочего барабана на последнем ряде витков, м/с (1, 05…1, 12 v_{р. min}).

, (53)

где: v_{х. min} – скорость каната холостого барабана на первом ряде витков, м/с (0, 42‑ 1, 19 для ГИЛМ-4; 0, 50‑ 6, 80 для ЛЛ-14); v_{х. max} – скорость каната холостого барабана на последнем ряде витков, м/с (1, 05…1, 12 v_{х. min}).

Средняя скорость подтаскивания пачки к несущему канату и оттаскивания грузозахватов на лесосеку:

. (54)

После определения всех величин, входящих в формулу, подсчитывается производительность канатной установки на трелевке (м³/ч).

Часовая производительность канатной установки на трелевке и погрузке леса (м³/ч) определяется по формуле:

, (55)

где: П_п.ч – производительность канатной установки на погрузке леса, м³/ч (берется из задания).

Сменная производительность канатной установки (м³/смену) определяется по формуле:

, (56)

где: Т_см – время смены, (Т_см =7 ч); t_п.з – подготовительно-заключительное время, ч (берется из задания).

Исследовательская часть

Используя формулы (57), (58), (59), (60) и (61) требуется рассчитать максимально возможное расстояние между мачтами канатной установки при прочих равных условиях, производя итерацию с шагом 25 метров. Построить график величины полного натяжения в несущем канате, в зависимости от расстояния между мачтами.

Расчет несущего каната производится на разрывное усилие (Z_разр), исходя из величины полного натяжения, которое определяется по формуле:

, (57)